Upload
dotuong
View
239
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Ikatan dan IsomeriProf. Dr. JuminaRobby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
Susunan Elektron dalam Atom
Mulai dikenalkan oleh Rutherford:“Atom terdiri atas inti yg kecil & padat dan
dikelilingi oleh elektron-elektron”
atominti
elektron = (-) / negatif
proton = (+) / positif
netron = netral
nomor atom = jumlah elektron = jumlah protonberat atom = berat proton + netron
Kelemahan : tidak dapat menerangkan mengapaelektron tidak jatuh ke inti
2Pro
f. D
r. Ju
min
a&
Rob
by N
oorC
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
sG
adja
hM
ada
Disempurnakan oleh Bohr :Dalam atom, e- bergerak pada lintasan-lintasantertentu yg memiliki tingkat energi tertentu
n =1n =2n =3
n = nomor kulitJumlah e- maksimum tiap kulit = 2n2
n = 1 ; Σ e- maks = 2 ⋅ 12 = 2 n = 2 ; Σ e- maks = 2 ⋅ 22 = 8
∴Susunan e- dalam atom menjadi lebih jelasmisalnya : 8O Σ e- = 8
[kulit dalam] ←n = 1 terisi oleh 2e- → elektron dalam[kulit dalam] ←n = 2 terisi oleh 6e- → elektron valensi
Catatan : belum dapat diterapkan untuk penulisan rumus kimia
3
Pro
f. D
r. Ju
min
a&
Rob
by N
oorC
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
sG
adja
hM
ada
Lewis ◦ Memodifikasi teori atom Bohr◦ Mengemukakan konsep BULIR &HURUF
yg melambangkan inti dan e- di kulit dalam◦ e- valensi ditulis dg titik disekeliling BULIRContoh model atom Lewis
6C 7N 8O 10NeKulit 1 2e- 2e- 2e- 2e-
Kulit 2 4e- 5e- 6e- 8e-
C N O Ne
4Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Ikatan Kimia
Dasar : atom cenderung membentukkonfigurasi yg stabil (mantap) seperti gas muliaJenis : dikenal 2 tipe utama :◦ Ikatan ionik◦ Ikatan kovalen
5Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Ikatan ionik (ion) Tejadi melalui pemindahan satu atau lebih e- darisatu atom ke atom lainContoh : NaCl
11Na 17ClKulit 1 2e- 2e-
Kulit 2 8e- 8e-
Kulit 3 1e- 7e- [Elektron valensi]
Na
Cl + 1 e-
Na+ + 1 e-
Cl-
+Na Cl+ Na+ + Cl-
Atom yg mudah melepas e- atom elektropositifAtom yg mudah menangkap e- atom elektronegatif
6Pro
f. D
r. Ju
min
a&
Rob
by N
oorC
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
sG
adja
hM
ada
Ikatan kovalenTerjadi melalui penggunaan bersama satu atau lebihpasangan e-
Terbentuk antara atom-atom yang memilikielektronegativitas sama atau sedikit berbeda
H
Cl Cl
H Cl+
+ H
Cl+
H H
Cl
H Cl
Pasanganelektron
Ikatan kovalen dan konvigurasi e- stabil merupakandasar hukum OKTET :“Molekul akan stabil jika atom-atomnya dikelilingi oleh8e- (seperti Ne & Ar) atau 2e- (seperti He)”
Contoh :
7Pro
f. D
r. Ju
min
a&
Rob
by N
oorC
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
sG
adja
hM
ada
Karbon dan ikatan kovalenC : - memiliki 4 e- valensi
- bersifat “pertengahan”cenderung membentuk ik. kovalen
Tinjau : CH4 & CCl4 H ClC
HH
HHC
Cl
ClClCl C •Memenuhi hukum oktet
•Merupakan molekul stabil
Dapat ditulis :
C2H6 :CH3CH3
(a) (b)
(c)
a, b, c merupakan contoh ikatan kovalen tunggal
8Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Radikal : molekul yg mempunyai atom dg elektron bebas (≠ pasangan elektron bebas)Katenasi : kemampuan atom C untuk membentuk rantai dengan atom C lain [sifat khusus]
Tinjau :
•Atom C dikelilingi oleh 7e-
•Tdk memenuhi hukum oktet• tidak stabil
9Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Ikatan kovalen polarSenyawa polar konstanta dielektrik tinggiSenyawa non polar konstanta dielektrik rendahBerdasar pengukuran : HCl polar
H2 non polarTinjauan berdasar hukum oktet :
- nonpolar- polar
[Cl lebih elektronegatif drpd H]
δ+ δ-Pergeseran pasangan e- disebut polarisasi ikatan
∴ Ik. Kovalen polar terjadi antara 2 atom yg berbeda elektronegativitasnya
10Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Ikatan kovalen gandaMelibatkan lebih dari satu pasang e-
Tinjau CO2 ; C = 4e- valensiO = 2 x 6e- valensi
11
16 e- valensi
Ikatan rangkap 2
HCN ; H = 1e- valC = 4e- valN = 5e- val
Ikatan ganda 3
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
ValensiKemampuan suatu atom untuk mengikat atom lain [H]C bervalensi 4, karena mampu mengikat 4 atom HO bervalensi 2, karena mampu mengikat 2 atom H
12
≡ Model atom KEKULE
(atas dasar valensi) Kemampuan mengikat suatu atom
Lewis : -kemampuan mengikat suatu atom tergantungpd jumlah elektron bebas yg dimiliki oleh atom tsb.mis: atom C 4e- val bervalensi 4
atom O 6e- val bervalensi 2Model :
Pro
f. D
r. Ju
min
a&
Rob
by N
oorC
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
sG
adja
hM
ada
ISOMERISenyawa-senyawa dg rumus molekulsama, tetapi rumus strukturnya berbedaIsomer-isomer umumnya mempunyai sifatfisika dan kimia berbedaContoh : C2H6O
13
t.d. = 76 °Cbereaksi dg logam Na
t.d. = -24 °Ctdk bereaksi dg logam Na
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Penulisan Rumus StrukturMulai dg menulis rantai karbonDilengkapi dg HC bervalensi 4, sedang H bervalensi 1Contoh C5H12
14
disingkat
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Bentuk singkatan struktur yang lain
15
3 2 2 2 3
3 2 2 2 3
3 2 33 3 3
3
3
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Muatan Formal
Untuk mengetahui bahwa ion ammonium bermuatan (+) dan atom mana ygmengemban muatan (+) tsb. Makadikemukakan konsep Muatan Formal (MF)
16
Tinjau :
MF = Σ elektron valensiatom netral - elektron
bebas +setengah jumlahelektron ikatan
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
MF N = 5 – (0 + ½ 8) = +1MF Ha = 1 – (0 + ½ 2) = 0
17
++1
∴ Ion ammonium bermuatan +1 dan Nmerupakan pengemban muatan + tsb
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Resonansi
18
Tinjau CO32- ; C = 4e- val
O = 3 x 6e- val = 18e- valmuatan -2total = 24 e- val
Disusun berdasar hukum oktet
+
-2 -2 -2
Konsekuensi : Seharusnya ada 2 macam ikatan C–O dg panjang ikaran berbeda ( C-O = 1,41 Å; C=O = 1,20 Å)Fakta : Panjang ikatan C-O seragam (1,31 Å)
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Dikemukakan konsep teori Resonansi:Struktur sesungguhnya dari ion CO3
2-
adalah mirip dengan struktur I, II, III. I, II, III disebut resonansi
19Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Bilangan-bilangan Kuantum
Utama ; n menentukan tingkat energiorbitalAzimut ; ℓ menentukan bentuk orbital, yaitu s, p atau dMagnetik ; m menentukan arah danjumlah orbitalSpin ; s menentukan arah pergerakanelektron
20Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
21
1s
2s
3s3p
3d
2p
• Prinsip Aufbau• Larangan Pauli• Aturan Hund
Susunan e- dlmatom dptditentukan
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
22Pro
f. D
r. Ju
min
a&
Rob
by N
oorC
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
sG
adja
hM
ada
Teori tumpang tindih (overlap) & ikatan σ
23
H2
I II III
HA
1s
HB
1s
+
II : daerah overlap (ikatan σ)
+p p
(ikatan σ)Terbentuk dari overlap
Antar sumbu orbital
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
24
(ikatan π)Terbentuk dari overlapPada sisi sumbu orbital
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
Orbital-orbital hibrida karbonsp3
Atom C : 6 elektron
25
1s
2s
2pE
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
C bervalensi 4 diterangkan :
26
2s
2pE
Elektron Valensi
2s
2pE
1 e- dari orbital 2s dipromosikan
2s
E sp3
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada
E tiap e- di orbital sp3 =
27
1 E2s + 3 E2p
4
Pro
f. D
r. Ju
min
a &
Rob
by N
oor C
ahyo
no, S
.Si.,
M.S
c.
Juru
san
Kim
ia F
MIP
A U
nive
rsita
s G
adja
h M
ada